华北水利水电学院毕业设计
1.建筑设计
1.1设计依据
1 国家现行结构设计规范、规程。
2 国家行业标准及地方结构设计规范、规程。
3 华北水利水电学院土木与交通学院2006年土木工程专业设计任务书。 1.2工程概况
该工程是许昌市某小学教学楼,交通方便,各种材料供应及时。要求建筑面积2000㎡,建筑层数四层。建筑场地平坦,无障碍物,地下无古代建筑物。地质情况良好,地基土以粘性土为主,承载力特征值为200KN/㎡,该区抗震设防烈度为7度
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近震。基本风压0.40 KN/㎡,基本雪压0.40 KN/㎡。使用功能是普通教室,兼顾必要的辅助用房,要求能容纳1500人上课。 1.3拟定方案
1.教学楼平面形状选择
根据建筑结构利于抗震、传力明确、便于施工等要求,该教学楼平面应该规则,对称,刚度均匀。常见形状有L形,凹形,工字形,一字形等。如果设计成一字形,虽然结构简单,但是长度太大,需要设沉降缝,凹形,工字形构造复杂需要采取加强措施或其它构造做法,就会增加成本,提高施工难度,延缓工期,增大不安全系数。因此选用L形教学楼。 2.内廊式与外廊式的选择
教学楼单层建筑面积500㎡左右,考虑到是小学教学楼,小学生比较爱打闹,需要较大的活动空间,再一方面,小学生正处于生长发育阶段,需要经常晒晒太阳,因此设成外廊式。
外廊是单边置房,该结构是现在多数小学教学楼常用形式。外廊式与内廊式相比,采光较好,缺点是高宽比大,横向刚度小。 3.砌体结构与框架结构
砌体结构是较经济的,但整体性不如框架结构,砌体结构容易产生不均匀沉降,产生裂缝,墙体高厚比限制严格,可以做到六层住宅楼,但因墙体开洞,做
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大开间教室,将明显降低抗震性能,四到五层教学楼还不多见。框架结构整体性好,施工速度快,空间组合方便,门窗尺寸较大,非常适合教学楼。 4.基础形式
框架结构常见基础形式有,柱下独立基础,条形基础,筏形基础,箱形基础,桩基础等。本教学楼建筑地基条件较好,并且荷载不是非常大,采用独基。 5.剖面设计主要分析教学楼部分的应有高度、建筑层数、建筑空间的组合利用,以及建筑剖面中的结构、构造关系等。室内净高考虑:使用性质(满足视听)、采光通风、结构类型(墙体稳定及梁板厚度)、室内空间比例(精神舒适要求)。确定层高。层高不宜过高,太高将会增加建筑物重量,提高抗震要求,增加防火难度,增加经济费用 ;层高不能太低,必须满足最小净高要求,教学楼层高一般在3.3~4.2m之间。楼梯平台上部及下部过道处净高不应小于2.0 m,梯段净高
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不应小于2.2 m。
1.4建筑说明
1). 根据以上要求,作出如下方案(见图1.2),该方案为框架结构、外廊式L字形教学楼,基础为独立基础。
2).以柱子定轴线,教室开间进深6.60m,办公室3.30m。 3).每个教室座位布置如图。每个教室可容纳大约50-56人。
4).共四个教室,最多200人同时上课,假定所有教室都上课的概率味70%,即每层通常约140人。每个楼梯出口要承担约70人的交通量,按二级防火疏散要求,走廊楼梯净宽要满足1.0m/百人。故楼梯间设为3.6m,走廊净宽约2.4m。
5).按二级防火要求,楼梯出口到袋形走廊最远端的门距离小于22.0m,中间两个楼梯出口之间的距离小于35.0m。本方案满足要求。
6). 教学楼长约42.6m,人数较多,故两端设厕所,厕所门不宜对准教室门,以防气味。厕所地面应低于同层教室地面。
7).为了教师教学管理,以及备课,课间休息,每层安排2个办公室。
8).为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内,设室内外高差,且室内地面以下宜用粘土砖砌筑。
9).为了采光通风满足要求,尽量使走廊两侧的门对应。窗洞高一律2.1m,宽采用2.1m,1.8m,1.5 m,窗台高0.9m。
10). 屋面防水采用二级或三级柔性防水,上人,雨水管间距12-16m。
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图1-1教室布置图
图1-2 建筑方案图
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11).梁尺寸估算
横梁高 h?(1/18?1/8)l?(1/18?1/8)?6600?367?825mm,取500mm, 横梁宽 b?(1/3?1/2)h?(1/3?1/2)?500?167?250mm,取250mm。 纵梁高 h?(1/8?1/14)l?(1/8?1/14)?6600?470?825mm。取600mm, 纵梁宽 b?(1/3?1/2)h?(1/3?1/2)?600?200?300mm,取300mm。
12).柱子尺寸估算
总高度按15.0m算,小于30m现浇框架结构,设防烈度7度,查抗震设计规范,该框架为三级抗震,最大轴压比0.9。假定采用C30混凝土,查得 fc?14.3N/mm2,假定柱子截面为450mm×450mm,每平方米荷载为12KN/m2,则柱子最大轴压力
(3.3?1.2)?4?1296KN N?12?6.0?┊
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则柱子轴压比
??N(/fcbh)?1296000/(14.3?450?450)?0.45??max?0.9 即柱子能满足估算要求,故暂定柱子尺寸450mm×450mm。 1.5建筑等级说明
1. 根据建筑抗震设计规范,本工程为丙类建筑. 2. 本工程安全等级为二级,设计使用年限为50年.
3. 本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g;设计地震分组为第一组;场地类别为Ⅱ类.
4. 建筑物抗震等级:框架为三级. 5. 本工程地基基础设计等级为丙级. 6. 本工程地下工程防水等级为二级.
7. 防水砼设计抗渗等级:卫生间、屋面部位的板为S6. 8. 本建筑物防火等级为二级.
9. 砼结构的环境类别:主体±0.00以下为二(a)类, ± 0.00以上为一类, 室外构件为二(a)类.
1.6建筑设计说明及构造做法
1. 本教学楼占地面积552㎡,要求建筑面积2000 ㎡ , 实际建筑面积1505 ㎡. 2.长度单位毫米—(mm),标高单位米—(m)。
3.本工程共四层,室内外高差0.45m,首层室内地坪标高±0.000, 建筑层高3.6m。净高约3.1m, 建筑总标高15.0m,离地面高度15.45m。
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